[发明专利]一种蛇形波导及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种波导及其制作方法。

背景技术

硫系基质弯曲波导是由脊型、条形波导和蛇形波导组成的结构新型波导，它与传统的脊型或是条形波导而言，有很多优点，其中较显著的优点是此种结构的波导不但可以进行直线传输、弯曲传输、节省空间、并且制作简单。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以既直线传输、又可以弯曲传输，节省传输空间且制备简单方便的弯曲平板波导。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种蛇形波导，包括并列弯曲呈波浪形的至少一组波导，其特征在于：该至少一组波导包括均匀间隔设置的至少两条波导，并且每条波导包括衬底材料层和位于衬底材料层上方的薄膜层，所述至少一组波导弯曲所成的半径范围为300μm-3mm，并且至少两条波导之间的间隔为30μm。

优选地，所述波导为至少两组时，每组之间的间隔为300μm，并且每组波导的宽度沿一个方向逐渐缩小。

优选地，所述波导为6组，每组波导包括5条，第一组波导每条的宽度为18μm-20μm，第二组波导每条的宽度为14μm-16μm，第三组波导每条的宽度为10μm-12μm，第四组波导每条的宽度为5μm-8μm，第五组波导每条的宽度为2μm-4μm，第六组波导每条的宽度为1μm-2μm。

优选地，所述薄膜层的厚度为800nm-1500nm。

优选地，所述薄膜层为硫系玻璃。

优选地，所述薄膜层材料为Ge₂₀Sb₁₅Se₆₅，所述衬底材料层材料为SiO₂。

上述蛇形波导的制作方法，其特征在于：包括如下步骤，在基底材料上设置衬底材料层，在衬底材料层上利用磁控溅射涂覆薄膜层，在薄膜层上涂覆光刻胶，然后曝光、显影，得到所制备的波导的形貌，利用电感耦合等离子体进行蚀刻，完成波导的制备。

优选地，所述薄膜层的厚度受腔内压强、起辉气压、溅射气压、溅射功率、溅射时间、气体流量等因素的影响，其中采用的腔内压强为1.0′10^-4Pa-2.0′10^-4Pa，起辉气压为3Pa，溅射气压为0.2Pa-0.4Pa，溅射功率为25W-30W，溅射时间为1小时30分-3小时，气体Ar的流量采用的是40sccm-50sccm。

优选地，所述光刻胶涂覆的过程中选择的匀胶机的工作参数分别为慢转转速为1500rpm-2000rpm，慢转时间为3s-5s，快转转速为5000rpm-6000rpm，快转时间为25s-30s，所述曝光为利用接触式系统进行曝光，曝光时间为10s，所述显影为在氢氧化钠碱性显影液中显影，显影时间为45s-1min。

优选地，所述电感耦合等离子体刻蚀所制备的波导的厚度受刻蚀功率、刻蚀气体流量、保护气体流量、刻蚀时间、清洗剩余光刻胶选择的溶液种类以及清洗时间的影响，其中采用的刻蚀功率为上功率＜100W，下功率＜100W，刻蚀气体四氟化碳的流量为15sccm-25sccm，保护气体氧气的流量为20sccm-40sccm，刻蚀时间为3-9分钟，蚀刻后清洗剩余光刻胶选择的试剂是丙酮，清洗时间是1-5分钟。

与现有技术相比，本发明的优点在于该蛇形波导，不但结构新颖，可以进行弯曲传输，减少空间，并且制作方便。

附图说明

图1为本发明实施例的蛇形波导的示意图(每组波导均简化成一条)。

图2为本发明实施例的蛇形波导的其中一组波导的示意图。

图3为本发明实施例的蛇形波导的制作示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明实施例的波导结构包括薄膜层和衬底材料层，薄膜层是通过磁控溅射的方式镀在衬底材料层上的，利用光刻和刻蚀的工艺，可以得到此新颖结构的波导。

本发明实施例中共有六组弯曲波导，每组弯曲波导包括有五条波导，因此同时制备的对称波导数目是30条，该六组弯曲的波导同向间隔延伸并且整体弯曲呈波浪形，即如蛇行径时所形成的形状，因此，也称作蛇形波导，如图1所示，该多条波导所弯曲成的半径范围为300μm-3mm，光在此波导中传输时，不但可以进行直线传输，而且可以曲线传输。